Measurement of the local and nonlocal amplitudes in B+→K+μ+μ− decays
LHCb के 8.4 fb−1 डेटा का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन पूरे डिम्यूऑन द्रव्यमान स्पेक्ट्रम (dimuon mass spectrum) में स्थानीय और गैर-स्थानीय आयामों (local and nonlocal amplitudes) को एक साथ निर्धारित करने के लिए B+→K+μ+μ− क्षय का एक आयाम विश्लेषण (amplitude analysis) करता है, जो यह प्रकट करता है कि विल्सन गुणांक संयोजनों (Wilson coefficient combinations) की मानक मॉडल (Standard Model) के साथ अनुकूलता चुने गए फॉर्म फैक्टर्स (form factors) के आधार पर 1.6σ और 4σ के बीच भिन्न होती है।
मूल लेखक: LHCb collaboration, R. Aaij, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. C. Campos, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. J. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, S. Klaver, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, S. Lyu, X. -R. Lyu, G. M. Ma, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, Z. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, L. Nisi, Q. Niu, B. K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, S. E. R. Sacha Emile R., N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, D. Zuliani, G. Zunica
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
कल्पना कीजिए कि आप एक जासूस हैं जो LHC (लार्ज हैड्रोन कोलाइडर) नामक एक विशाल, हाई-स्पीड रेसट्रैक पर एक रहस्य सुलझाने की कोशिश कर रहे हैं। रेसर उप-परमाणु कण (subatomic particles) हैं, और विशिष्ट मामला जिसे आप जांच रहे हैं, वह एक बहुत ही दुर्लभ घटना है: एक भारी कण जिसे B+ मेसॉन कहा जाता है, उसका एक हल्के कण K+ और म्यूऑन के एक जोड़े (जो भारी इलेक्ट्रॉन की तरह होते हैं) में टूटना (क्षय होना)।
CERN के LHCb सहयोग का यह पेपर इस बारे में आधिकारिक रिपोर्ट है कि उन्होंने इस रहस्य को कैसे सुलझाया। यहाँ कहानी सरल अंग्रेजी (हिंदी के संदर्भ में) में, कुछ रोजमर्रा के उदाहरणों का उपयोग करते हुए दी गई है।
1. रहस्य: "क्या नियम पुस्तिका टूट गई है?"
पिछले एक दशक से, भौतिकविदों ने देखा है कि ये B+ मेसॉन हमेशा ठीक वैसे व्यवहार नहीं करते जैसा कि ब्रह्मांड की "नियम पुस्तिका" (जिसे स्टैंडर्ड मॉडल कहा जाता है) भविष्यवाणी करती है। यह एक ऐसा दृश्य देखने जैसा है जहाँ एक सॉकर बॉल भौतिकी के नियमों को चुनौती देते हुए मुड़ रही है।
टीम को संदेह है कि इसमें "न्यू फिजिक्स" (एक गुप्त नियम या ब्रह्मांड में एक नया पात्र) शामिल हो सकता है। यह पता लगाने के लिए, उन्हें ठीक से मापना होगा कि यह क्षय (decay) कैसे होता है, सूक्ष्म विवरणों तक।
2. चुनौती: मशीन में "भूत" (The "Ghost" in the Machine)
समस्या यह है कि क्षय केवल एक सरल, सीधा रास्ता नहीं है। यह अस्त-व्यस्त है।
- सीधा रास्ता (लोकल): कण सीधे अंतिम उत्पादों में टूट जाता है। यह "साफ" सिग्नल है जिसका हम अध्ययन करना चाहते हैं।
- भूत (नॉनलोकल): कभी-कभी, कण क्षण भर के लिए अन्य चीजों में बदल जाता है (जैसे चारम क्वार्क्स की एक जोड़ी) और फिर अंतिम म्यूऑन्स में बदल जाता है। इन्हें "नॉनलोकल" योगदान कहा जाता है। ये उन भूतों की तरह हैं जो प्रक्रिया में हस्तक्षेप करते हैं और वास्तविक सिग्नल को देखने में बाधा डालते हैं।
अतीत में, भौतिकविदों ने अनुमान लगाने की कोशिश की थी कि ये भूत कैसे व्यवहार करते हैं। इस पेपर में, LHCb टीम ने अनुमान लगाना बंद करने का निर्णय लिया। उन्होंने इन भूतों का एक अति-विस्तृत मानचित्र बनाया। उन्होंने उन्हें गायक मंडल (रेजोनेंस जैसे J/ψ और ψ(2S)) और यहाँ तक कि दो-कणों की परस्पर क्रिया के एक जटिल नृत्य के रूप में मॉडल किया।
3. जांच: 8.4 "वर्षों" का डेटा
टीम ने LHCb डिटेक्टर से एकत्र किए गए डेटा को देखा, जो 8.4 इनवर्स फेम्टोबार्न के टकरावों के बराबर है।
- उपमा: कल्पना कीजिए कि आप घास के ढेर में एक विशिष्ट सुई खोजने की कोशिश कर रहे हैं। यह डेटासेट एक ऐसे घास के ढेर की तरह है जो एक पहाड़ के आकार का है, लेकिन उनके पास एक जादुई चुंबक (डिटेक्टर) है जो सुइयों को चुन सकता है। उन्होंने अपने निष्कर्षों में बहुत आश्वस्त होने के लिए पर्याप्त डेटा एकत्र किया।
उन्होंने "डायरेक्ट पाथ" को "भूतिया हस्तक्षेप" (Ghostly Interference) से अलग करने के लिए एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया। उन्हें निम्नलिखित का हिसाब रखना पड़ा:
- कैमरा ब्लर (धुंधलापन): डिटेक्टर एकदम सटीक नहीं है; यह छवि को थोड़ा धुंधला कर देता है। उन्होंने इसे ठीक किया।
- बैकग्राउंड नॉइज़ (पृष्ठभूमि का शोर): कभी-कभी यादृच्छिक कण आपस में टकराते हैं और सिग्नल की तरह दिखते हैं। उन्होंने शोर को छानने के लिए एक "बूस्टेड डिसीजन ट्री" (एक स्मार्ट AI एल्गोरिदम) का उपयोग किया, जो एक क्लब के बाउंसर की तरह है जो गलत लोगों को बाहर रखने के लिए आईडी चेक करता है।
4. निष्कर्ष: नियम पुस्तिका के साथ तनाव
सभी सफाई और मॉडलिंग के बाद, उन्होंने दो प्रमुख नंबरों (जिन्हें विल्सन कोएफिशिएंट्स, C9 और C10 कहा जाता है) को मापा। ये नंबर हमें बताते हैं कि बल कितने मजबूत हैं।
- परिणाम: जब उन्होंने अपने मापों की तुलना स्टैंडर्ड मॉडल की भविष्यवाणी से की, तो उन्हें एक विसंगति (mismatch) मिली।
- महत्व: कणों के आकार (फॉर्म फैक्टर्स) के लिए सबसे सटीक गणनाओं का उपयोग करने पर, विसंगति लगभग 4 मानक विचलन (4 सिग्मा) है।
- उपमा: यदि आप एक सिक्का 100 बार उछालते हैं और 90 बार 'हेड्स' आता है, तो आपको संदेह होगा कि सिक्का पक्षपाती है। 4-सिग्मा परिणाम 100 में से 100 बार 'हेड्स' आने जैसा है। यह इस बात का बहुत मजबूत प्रमाण है कि सिक्के (या नियम पुस्तिका) के साथ कुछ गलत है, लेकिन यह अभी तक "100% सबूत" (जिसके लिए 5 सिग्मा की आवश्यकता होती है) नहीं है।
- चेतावनी: यदि उन्होंने कणों के आकार के लिए थोड़ा अलग, कम सटीक गणना का उपयोग किया, तो विसंगति घटकर 1.6 सिग्मा (कम संदिग्ध) हो जाती है। यह बताता है कि "न्यू फिजिक्स" का सिग्नल वास्तविक है, लेकिन इसकी ताकत इस बात पर निर्भर करती है कि हम कणों के आकार को कितनी अच्छी तरह समझते हैं।
5. समाधान के "चार चेहरे"
इस पेपर का सबसे दिलचस्प हिस्सा यह है कि गणित ने चार अलग-अलग समाधानों की अनुमति दी जो डेटा के साथ लगभग समान रूप से फिट बैठते हैं।
- उपमा: कल्पना कीजिए कि आप दीवार पर एक छाया देख रहे हैं। प्रकाश के कोण के आधार पर, छाया एक खरगोश, एक कुत्ता, एक पक्षी या एक व्यक्ति जैसी दिख सकती है। चारों व्याख्याएं वैध हैं।
टीम ने पाया कि "भूतों" (नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड) को चार अलग-अलग तरीकों (फेज) में व्यवस्थित किया जा सकता है जो डेटा की व्याख्या करते हैं। उन्होंने सभी चार संभावनाओं की रिपोर्ट की क्योंकि डेटा अभी इतना मजबूत नहीं है कि यह कहा जा सके कि "असली छाया" कौन सी है।
6. निष्कर्ष: सत्य के करीब एक कदम
पेपर इस निष्कर्ष पर पहुँचता है कि:
- हम बेहतर हो रहे हैं: "भूतों" (नॉनलोकल प्रभावों) को इतनी सावधानी से मॉडल करके, हमें "डायरेक्ट पाथ" की अधिक स्पष्ट तस्वीर मिल रही है।
- रहस्य बना हुआ है: डेटा अभी भी संकेत देता है कि स्टैंडर्ड मॉडल अधूरा हो सकता है। B+ मेसॉन उम्मीद से थोड़ा अलग व्यवहार कर रहा है।
- अधिक डेटा की आवश्यकता है: 100% निश्चित होने के लिए, हमें LHC के भविष्य के रन (रन 3) से अधिक डेटा की आवश्यकता है। यह बिल्कुल वैसा ही है जैसे यह पूरी तरह से सुनिश्चित होने के लिए कि छाया वास्तव में क्या है, अधिक तस्वीरों की आवश्यकता होना।
संक्षेप में: LHCb टीम ने भारी मात्रा में डेटा लिया, "शोर" और "भूतों" को छानने के लिए एक अविश्वसनीय रूप से विस्तृत मॉडल बनाया, और उन्हें मजबूत संकेत मिले कि ब्रह्मांड की नियम पुस्तिका में कुछ गलतियाँ हो सकती हैं। उन्होंने अभी तक न्यू फिजिक्स को नहीं खोजा है, लेकिन उन्होंने निश्चित रूप से अगली बार कहाँ देखना है, इसका दायरा कम कर दिया है।
यहाँ LHCb के शोध पत्र CERN-EP-2026-018, जिसका शीर्षक "Measurement of the local and nonlocal amplitudes in B+→K+μ+μ− decays" है, का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।
1. समस्या और प्रेरणा
क्षय (decay) B+→K+μ+μ− एक फ्लेवर-चेंजिंग न्यूट्रल करंट (FCNC) प्रक्रिया (b→sℓ+ℓ−) है जो स्टैंडर्ड मॉडल (SM) में ट्री-लेवल पर वर्जित है और लूप आरेखों (पेंगुइन्स और बॉक्सेस) के माध्यम से आगे बढ़ती है। पिछले एक दशक में, b→sμ+μ− संक्रमणों के मापन ने स्टैंडर्ड मॉडल के अनुमानों के साथ निरंतर तनाव (tensions) दिखाए हैं, विशेष रूप से विल्सन गुणांक (Wilson coefficient) C9 में।
हालाँकि, इन तनावों की व्याख्या करने में अनिश्चितता का एक प्रमुख स्रोत हैड्रोनिक नॉनलोकल योगदान (hadronic nonlocal contributions) है। ये लॉन्ग-डिस्टेंस प्रभावों से उत्पन्न होते हैं जहाँ चार-क्वार्क ऑपरेटर म्यूऑन युग्म के साथ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रूप से परस्पर क्रिया करते हैं (जैसे कि J/ψ या ओपन-चार्म थ्रेशोल्ड जैसे चारमोनियम रेजोनेंस के माध्यम से)। पिछले विश्लेषणों में अक्सर इन नॉनलोकल प्रभावों को सरलीकृत मॉडलों या बिन्ड डेटा (binned data) के साथ उपचारित किया गया था, जिससे संभावित रूप से न्यू फिजिक्स (new physics) छिप सकती थी या हैड्रोनिक प्रभावों को न्यू फिजिक्स के रूप में गलत तरीके से प्रस्तुत किया जा सकता था।
इस शोध पत्र का उद्देश्य पूरे डिम्यूऑन मास स्पेक्ट्रम (300<mμμ<4700 MeV/c2) का एक मॉडल-डिपेंडेंट एम्प्लीट्यूड विश्लेषण (model-dependent amplitude analysis) करना है ताकि निम्नलिखित को एक साथ निर्धारित किया जा सके:
- शॉर्ट-डिस्टेंस फिजिक्स: विल्सन गुणांक C9 और C10 (और उनके प्राइम समकक्ष)।
- लॉन्ग-डिस्टेंस फिजिक्स: नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड (एक-कण रेजोनेंस और दो-कण रीस्कैटरिंग) के परिमाण (magnitudes) और फेज़ (phases)।
2. कार्यप्रणाली (Methodology)
डेटासेट और चयन
- डेटा: यह विश्लेषण रन 1 और रन 2 के दौरान LHCb प्रयोग द्वारा एकत्र किए गए $pp$ कोलिजन डेटा का उपयोग करता है, जो 8.4 fb−1 के एकीकृत ल्युमिनोसिटी (integrated luminosity) के अनुरूप है।
- चयन: उम्मीदवारों का चयन किनेमैटिक और ज्योमेट्रिक वेरिएबल्स पर प्रशिक्षित एक बूस्टेड डिसीजन ट्री (BDT) क्लासिफायर का उपयोग करके किया जाता है। चयन के लिए एक पुनर्गठित (reconstructed) B+ मास विंडो और मिस-आइडेंटिफाइड पायोन और कॉम्बिनेटोरियल स्रोतों से बैकग्राउंड को दबाने के लिए सख्त पार्टिकल आइडेंटिफिकेशन (PID) की आवश्यकता होती है।
- क्षेत्र (Regions): विश्लेषण डिम्यून मास स्पेक्ट्रम को डोमिनेंट रेजोनेंस के आधार पर तीन क्षेत्रों में विभाजित करता है:
- क्षेत्र 1: 300–1800 MeV/c2 (ϕ(1020) डोमिनेंट)।
- क्षेत्र 2: 1800–3400 MeV/c2 (J/ψ डोमिनेंट)।
- क्षेत्र 3: 3400–4700 MeV/c2 (ψ(2S) डोमिनेंट)।
सैद्धांतिक ढांचा (Theoretical Framework)
डिफरेंशियल डिके रेट को एक प्रभावी हैमिल्टोनियन का उपयोग करके मॉडल किया गया है। मुख्य नवाचार प्रभावी विल्सन गुणांक C9eff का उपचार है:
C9eff=C9+Ylight1p(q2)+Ycc1p+2p(q2)
- लोकल योगदान: इन्हें लैटिस QCD (Lattice QCD) द्वारा गणना किए गए फॉर्म फैक्टर्स (f+,f0,fT) द्वारा वर्णित किया गया है। दो प्रकार के फॉर्म फैक्टर्स का उपयोग किया गया है:
- HPQCD (हाई प्रिसिजन लैटिस QCD) बेसलाइन के रूप में।
- FNAL/MILC क्रॉस-चेक के रूप में।
- नॉनलोकल योगदान: इन्हें डिस्पर्सन संबंधों (dispersion relations) का उपयोग करके मॉडल किया गया है:
- एक-कण (1p): लाइट रेजोनेंस (ρ,ω,ϕ) और चारमोनियम अवस्थाओं (J/ψ,ψ(2S),ψ(3770),…) के रिलेटिविस्टिक ब्रेट-विग्नर (Breit-Wigner) फलनों का योग। ψ(3770) ओपन-चार्म थ्रेशोल्ड को ध्यान में रखने के लिए फ्लैट (Flatté) फंक्शन का उपयोग करता है।
- दो-कण (2p): यह B+→K+(D(∗)D(∗)→μ+μ−) रीस्कैटरिंग का वर्णन करता है। सीमित सांख्यिकी के कारण, DD,DD∗, और D∗D∗ योगदानों को परिमाण η2p और फेज़ δ2p वाले एक एकल प्रभावी एम्प्लीट्यूड द्वारा अनुमानित किया गया है।
फिटिंग प्रक्रिया
- पुनर्गठित डिम्यून मास स्पेक्ट्रम (mμμrec) पर एक अनबिन्ड मैक्सिमम-लाइक्लीहुड फिट (unbinned maximum-likelihood fit) किया जाता है।
- फिट डिटेक्टर रेजोल्यूशन (पावर-लॉ टेल्स के साथ गॉसियन फलनों द्वारा मॉडल किया गया) और एफिशिएंसी वेरिएशंस ( mμμ में पॉलिनोमिअल्स के रूप में पैरामीटराइज्ड) को ध्यान में रखता है।
- सिस्टमैटिक अनसर्टेन्टी को कोवेरिएंस मैट्रिसेस के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, जिसमें फॉर्म फैक्टर्स, रेजोनेंस पैरामीटर्स और बैकग्राउंड मॉडलिंग की अनसर्टेन्टी शामिल है।
3. प्रमुख योगदान
- एकीकृत एम्प्लीट्यूड विश्लेषण (Unified Amplitude Analysis): यह पहला LHCb विश्लेषण है जो पूरे सुलभ q2 स्पेक्ट्रम में (बिन्स के बजाय) लोकल विल्सन गुणांकों और एक व्यापक नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड मॉडल (दोनों 1p और 2p) को एक साथ फिट करता है।
- डेटा-ड्रिवन हैड्रोनिक मॉडलिंग: नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड के परिमाण और फेज़ ( J/ψ नॉर्मलाइजेशन को छोड़कर) को सीधे डेटा से मापा गया है, जिससे हैड्रोनिक प्रभावों के बारे में सैद्धांतिक धारणाओं पर निर्भरता कम हो जाती है।
- अनिश्चितताओं का समाधान (Resolution of Ambiguities): विश्लेषण फिट सॉल्यूशंस में एक चार-गुना अस्पष्टता (four-fold ambiguity) की पहचान करता है, जो J/ψ और ψ(2S) रेजोनेंस के सापेक्ष फेज़ से प्रेरित है। पेपर सभी चार सॉल्यूशंस के लिए परिणाम रिपोर्ट करता है, जिसमें ग्लोबल मिनिममम एक नेगेटिव J/ψ फेज़ और पॉजिटिव ψ(2S) फेज़ के साथ होता है।
- दो-कण रीस्कैटरिंग (Two-Particle Rescattering): यह B+→K+μ+μ− में प्रभावी दो-कण चारम रीस्कैटरिंग एम्प्लीट्यूड पर पहले डेटा-ड्रिवन प्रतिबंध प्रदान करता है, जो वर्तमान सटीकता के भीतर B+→K+(D(∗)D(∗)→μ+μ−) के बड़े योगदान के लिए कोई महत्वपूर्ण साक्ष्य नहीं पाता है।
4. परिणाम
विल्सन गुणांक (C9,C10)
फिट CV=C9+C9′ और CA=C10+C10′ के संयोजनों को निकालता है।
- HPQCD फॉर्म फैक्टर्स: मापे गए मान स्टैंडर्ड मॉडल के अनुमान के साथ 4.0σ के स्तर पर तनाव दिखाते हैं। डेटा C9<C9SM को प्राथमिकता देता है।
- FNAL/MILC फॉर्म फैक्टर्स: इन फॉर्म फैक्टर्स में बड़ी अनसर्टेन्टी के कारण, तनाव घटकर 1.6σ रह जाता है।
- संगति (Consistency): परिणाम b→sμ+μ− संक्रमणों के वैश्विक विश्लेषणों के साथ सुसंगत हैं जो C9 में न्यू फिजिक्स का सुझाव देते हैं, हालांकि यह शिफ्ट केवल डिफरेंशियल ब्रांचिंग फ्रैक्शन्स पर आधारित पिछले मापन की तुलना में थोड़ा छोटा है।
नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड
- रेजोनेंस: लाइट (ρ,ω,ϕ) और चारमोनियम रेजोनेंस के परिमाण और फेज़ को मापा गया है। J/ψ फेज़ को लोकल एम्प्लीट्यूड के सापेक्ष मापा गया है।
- दो-कण (2p) एम्प्लीट्यूड: फिट पाता है कि प्रभावी 2p एम्प्लीट्यूड का परिमाण (η2p) छोटा (∼0.30) है, जिसमें बड़ी सांख्यिकीय अनसर्टेन्टी है। वर्तमान सटीकता के भीतर B+→K+(D(∗)D(∗)→μ+μ−) के बड़े योगदान के लिए कोई महत्वपूर्ण साक्ष्य नहीं मिला।
- C9τ: विश्लेषण नोट करता है कि सरलीकृत 2p एम्प्लीट्यूड उपचार लेप्टोन-फ्लेवर-वायलेटिंग गुणांक C9τ (जो τ+τ− इंटरमीडिएट स्टेट्स से संबंधित है) के सटीक निर्धारण को रोकता है, जिसके लिए मजबूत मापन हेतु अधिक डेटा की आवश्यकता है।
q2-डिपेंडेंस चेक
विल्सन गुणांकों में लीनियर या स्टेप-लाइक q2 डिपेंडेंसी पेश करने वाले वैकल्पिक फिट किए गए थे:
- CA में एक अवशिष्ट (residual) q2 डिपेंडेंसी के लिए हल्का झुकाव (2σ) देखा गया।
- ओपन-चार्म थ्रेशोल्ड के ऊपर CV में एक थ्रेशोल्ड प्रभाव का संकेत (2.6σ) मिला।
ये विशेषताएं संभावित रूप से भौतिक मॉडल में छूटे हुए घटकों या वर्तमान डेटा की सटीकता की सीमाओं का सुझाव देती हैं।
5. महत्व
- "न्यू फिजिक्स" बनाम "हैड्रोनिक" बहस को स्पष्ट करना: नॉनलोकल एम्प्लीट्यूड को सीधे डेटा से मापकर, यह विश्लेषण हैड्रोनिक प्रभावों से जुड़ी सैद्धांतिक अनिश्चितता को काफी कम कर देता है। पूर्ण नॉनलोकल मॉडल को ध्यान में रखने के बाद भी स्टैंडर्ड मॉडल के साथ तनाव का बने रहना (4σ तक), C9 सेक्टर में वास्तविक न्यू फिजिक्स के मामले को मजबूत करता है।
- मेथोडोलॉजिकल प्रगति: डिस्पर्सन संबंधों का उपयोग करके पूरे स्पेक्ट्रम को मॉडल करने का दृष्टिकोण फ्लेवर फिजिक्स में एम्प्लीट्यूड विश्लेषण के लिए एक नया मानक स्थापित करता है, जो बिन्ड विश्लेषणों से दूर जाता है जो इंटरफेरेंस पैटर्न की जानकारी खो देते हैं।
- भविष्य की संभावनाएं: पेपर इस बात पर प्रकाश डालता है कि जबकि वर्तमान डेटा प्रभावी 2p एम्प्लीट्यूड को सीमित करता है, भविष्य का LHC रन 3 डेटा व्यक्तिगत DD,DD∗, और D∗D∗ योगदानों को अलग करने और लेप्टोन फ्लेवर यूनिवर्सलिटी वायलेशन (C9τ) को उच्च सटीकता के साथ प्रोब करने के लिए आवश्यक होगा।
निष्कर्षतः, यह पेपर अब तक का सबसे व्यापक B+→K+μ+μ− एम्प्लीट्यूड विश्लेषण प्रदान करता है, जो न्यू फिजिक्स संकेतों की नकल कर सकने वाले लॉन्ग-डिस्टेंस हैड्रोनिक योगदानों को कठोरता से मात्रात्मक (quantify) करते हुए स्टैंडर्ड मॉडल के साथ तनाव की पुष्टि करता है।
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